由式(2.32)看到：对于突变型光纤，g→∞，M=V2/2；对于平方律渐变型光纤，g=2，M=V2/4。根据计算分析，在渐变型光纤中，凡是径向模数μ和方位角模数v的组合满足q=2μ+v(2.33)的模式，都具有相同的传输常数，这些简并模式称为模式群。光强分布多模渐变型光纤端面的光强分布(又称为近场)P(r)主要由折射率分布n(r)决定，4.单模光纤的模式特性单模条件和截止波长从图2.8和表2.2可以看到，传输模式数目随V值的增加而增多。当V值减小时，不断发生模式截止，模式数目逐渐减少。特别值得注意的是当V<2.405时，只有HE11(LP01)一个模式存在，其余模式全部截止。HE11称为基模，由两个偏振态简并而成。由此得到单模传输条件为光强分布和模场半径通常认为单模光纤基模HE11的电磁场分布近似为高斯分布图2.10用对LP01模给出最佳注入效率的高斯场分布时，归一化模场半径w0/a和注入效率ρ与归一化波长λ/λc或归一化频率V的函数关系双折射和偏振保持光纤实际光纤难以避免的形状不完善或应力不均匀，必定造成折射率分布各向异性，使两个偏振模具有不同的传输常数(βx≠βy)。在传输过程要引起偏振态的变化，我们把两个偏振模传输常数的差(βx-βy)定义为双折射Δβ，通常用归一化双折射B来表示，图中ρ是基模HE11的注入效率。45)表示的高斯函数，其rms脉冲宽度分别为σ1和σ2，频率响应分别为H1(f)和H2(f)，根据傅里叶变换特性得到28)可以得到基模HE11的传输常数由式(2.色散则限制系统的传输容量对于一般多模光纤，第一项是主要的，其他两项可以忽略，由式(2.σ模内为模内色散产生的rms脉冲展宽，其中第一项为材料色散，第三项为波导色散，第二项包含材料色散和波导色散的影响。材料色散两个正交偏振模的相位差达到2π的光纤长度定义为拍长Lb式(2.合理的解决办法是通过光纤设计，引入强双折射，把B值增加到足以使偏振态保持不变，或只保存一个偏振模式，实现单模单偏振传输。σ模间当g=2+ε时，相应于rms脉冲展宽达到最小值的渐变型光纤，由式(2.2.3.1光纤色散1.色散、带宽和脉冲展宽色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。色散的种类：模式色散材料色散波导色散色散对光纤传输系统的影响，在时域和频域的表示方法不同。如果信号是模拟调制的，色散限制带宽(Bandwith)；如果信号是数字脉冲，色散产生脉冲展宽(Pulsebroadening)。所以，色散通常用3dB光带宽f3dB或脉冲展宽Δτ表示。用脉冲展宽表示时，光纤色散可以写成Δτ=(Δτ2n+Δτ2m+Δτ2w)1/2(2.41)Δτn——模式色散；Δτm——材料色散；Δτw——波导色散所引起的脉冲展宽的均方根值。光纤带宽的概念来源于线性非时变系统的一般理论。如果光纤可以按线性系统处理，其输入光脉冲功率Pi(t)和输出光脉冲功率Po(t)的一般关系为一般，频率响应|H(f)|随频率的增加而下降，这表明输入信号的高频成分被光纤衰减了。受这种影响，光纤起了低通滤波器的作用。将归一化频率响应|H(f)/H(0)|下降一半或减小3dB的频率定义为光纤3dB光带宽f3dB，由此得到|H(f3dB)/H(0)|=1/2(2.44a)或T(f)=10lg|H(f3dB)/H(0)|=-3(2.44b)一般，光纤不能按线性系统处理，但如果系统光源的频谱宽度Δωλ比信号的频谱宽度Δωs大得多，光纤就可以近似为线性系统。光纤传输系统通常满足这个条件。光纤实际测试表明，输出光脉冲一般为高斯波形，设Po(t)=h(t)=exp(2.45)式中，A为场的幅度，r为径向坐标，w0为高斯分布1/e点的半宽度，称为模场半径。损耗限制系统的传输距离实际光纤难以避免的形状不完善或应力不均匀，必定造成折射率分布各向异性，使两个偏振模具有不同的传输常数(βx≠βy)。405时，只有HE11(LP01)一个模式存在，其余模式全部截止。由式(2.一般，频率响应|H(f)|随频率的增加而下降，这表明输入信号的高频成分被光纤衰减了。28)可以得到基模HE11的传输常数σ模内为模内色散产生的rms脉冲展宽，其中第一项为材料色散，第三项为波导色散，第二项包含材料色散和波导色散的影响。对于突变型光纤，g→∞，M=V2/2；Δτw——波导色散当g→∞时，相应于突变型光纤，由式(2.色散的种类：σ模内为模内色散产生的rms脉冲展宽，其中第一项为材料色散，第三项为波导色散，第二项包含材料色散和波导色散的影响。当g=2+ε